лабаД2 (Готовые лабораторные работы)

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового Красного Знамени

государственный технический университет им. Н.Э.Баумана

Лабораторная работа №2

“ Определение периода задержки химического самовоспламенения ”

по курсу

“Теория рабочих процессов”

группа Э1-82

Список студентов:

Антонов Ю.В.

Галлиев Д.И.

Голубцов Е.

Козичев В.В.

Мастеров А.Г.

Пучков Д.А.

Стифунин А.А.

Стрелков А.Г.

Суворов В.С.

Хлгатян А.В.

Ходыкин А.А.

Преподаватель: Сухов А.В.

Работа №2. Определение периода задержки химического самовоспламенения.

Цель работы – изучение характеристик самовоспламеняющихся топлив и одного из методов определения периода задержки химического самовоспламенения ( ). Для некоторых самовоспламеняющихся топлив экспериментальным путем определяется , влияние на него соотношения компонентов ( ), их начальной температуры и др.

Общие сведения

Химическое зажигание основано на использовании самовоспламеняющихся компонентов, которые могут применяться как самостоя­тельное топливо или как средство для воспламенения основного топлива.

Основными преимуществами применения химического самовоспла­менения топлива являются:

1. Значительное упрощение всей системы запуска ДУ, так как никаких дополнительных устройств для начального воспламе­нения топлива в этом случае не нужно. Отсюда - более надежный пуск двигателя. Особенно важно это преимущество для двигате­лей многоразового запуска.

2. Меньшая опасность взрыва в камере сгорания при запуске ДУ, так как скопление в больших количествах топлива в камере невозможно.

3. Уменьшение длины зоны подготовительных процессов камо­ры, что приводит к уменьшению массы конструкции.

4. Более устойчивый процесс работы двигателя по отноше­нию к низкочастотной неустойчивости.

Одним из основных параметров, характеризующих самовоспла­меняющиеся топлива, является период задержки химического самовоспламенения , под которым понимается интервал време­ни от момента соприкосновения самовоспламеняющихся компонен­тов до момента появления пламени.

Очень важно знать значение , так как оно позволяет оценить пусковые качества топлива в тех или иных условиях за­пуска ДУ.

На период задержки самовоспламенения влияют прежде всего

химические свойства заданных компонентов, которые могут сущест­венно изменяться в процессе хранения, от воздействия света, материала баков и т.д. Период задержки также зависит от усло­вий смещения, опережения подачи одного из компонентов, давле­ния в камере при запуске ДУ, температуры компонентов и др.

На практике применяют несколько методов определения и в соответствии с этими методами существуют различные схемы установок и приборов для определения периода задержки само­воспламенения. В данной лабораторной работе период задерж­ки самовоспламенения определяют на приборе МФК, разрабо­танном А.М.Масленниковым при участии А.Ф.Фроста и Г.Ф.Кнорре и модернизированном на кафедре Э-I МВТУ им. Н.Э.Баумана. Этот прибор является переносным и может быть использован в различ­ных условиях.

Определение на приборе МФК проще, чем на других при­борах. Получаемые результаты обладают достаточно высокой точ­ностью. Однако условия опыта несколько отличаются от реальных условий самовоспламенения топлив в камере двигателя и поэтому результаты имеют сравнительную ценность.

В качестве основных компонентов топлива для определения в лабораторной работе используются горючие: ксилидин, триэтиламин, НДМГ и др. В качестве окислителя для этих горючих используется азотный тетраоксид (AT) и смеси его с азотной кислотой (АК-20, АК-30 и др.).

Описание лабораторной установки

Основными частями установки (рис. 3), применяемой для оп­ределения , являются реактор и электронный миллисекундомер.

Реактор состоит из термостата I с тиглем 2, ударника 3 с бойком 4, электромагнита 5, фотодиода 6 и защитного кожухи 7 с клапанами для отвода газов. Тигель для окислителя устанавли­вают в специальное отверстие на фланце (столе) термостата 8.

В зависимости от условий опыта термостат может быть за­полнен горячей водой, льдом или находиться при температуре окружающей среды.

Электронный миллисекундомер состоит из частотомера ЧЗ-33, работающего в режиме отсчета времени, и электронной схемы, дорабатывающей командные импульсы для частотомера. Электрон­ная схема, выполненная на полупроводниках, позволяет получить практически безынерционный запуск и выключение частотомера.

Работа представленной установки осуществляется следующим

образом. Ударник после выхода защелки электромагнита из паза падает на боек под действием боевой пружины. В нижней части бойка в трубке находится ножка ампулы, шарик с горючим кото­рой находится в тигле, заполненном окислителем. Резкий удар бойка разбивает ампулу, и в этот момент происходит смешение компонентов. В момент соприкосновения ударника с бойком (мо­мент смещения компонентов) контактный конус 9 на головке ударника с помощью концевого включателя 10 замыкает электри­ческую цепь, в результате чего начинается отсчет времени прибором ЧЗ-33. Излучение, появившееся в момент воспламенения горючей смеси, воздействует на фотодиод, который через фотоусилитель ФУ вырабатывает электрический импульс. Последний поступает в прибор ЧЗ-33 и прекращает отсчет времени. Значе­ние полученного высвечивается на передней панели часто­томера.

Защитный кожух 7, состоящий из задней стенки, прикрепленной к штативу реактора, верхней крышки и двух створок, которые закрываются на замок, служит для затемнения пространства и пре­дохранения экспериментатора от осколков ампулы и возможных ОЖОГОВ.

В передней части плиты, на которой смонтирован реактор, имеются две стойки для установки охранительного щитка.

Щиток изготовлен из плексигласа и защищает эксперимен­татора во время зарядки тигля окислителем при открытых створ­ках кожуха.